UPD. Выложил код AS IS, он на все 100% не рабочий, т.к. есть краевые кейсы, которые не были побеждены. К ним относится synchronized внутри реализации ConcurrentHashMap, возможность изменения hashCode у синхронизуемых объектов, сложности с загрузкой длинных иерархий классов/интерфейсов. Да и вообще всё это депрекейтится с выходом JEP 491 в Java 24.

¯\_(ツ)_/¯

Описание идеи

Java-Agent при запуске приложения начинает сканировать все загружаемые классы. Если находит файл с хотя бы одним synchronized методом или блоком, модифицирует его, используя ASM, иначе класс загружается в неизменном виде.

Модификация методов следующая:

1. С synchronized метода снимается флаг ACC_SYNCHRONIZED (перестаёт быть synchronized), всё его тело подразумевается как будто находится в блоке synchronized (this).
2. В начале метода создаётся новая переменная, ссылающаяся на новую ArrayDeque<Lock>.
3. Блоки synchronized заменяются на вызов внешнего статического метода SharedReentrantLock::lock, возвращающего Lock (с аргументом = объектом, указанным в блоке). Лок возвращается уже взятым!
4. Результат вызова складывается в ArrayDeque<Lock>.
5. Сам блок удаляется (если он был), заменяется на try-finally, где в блоке finally производится ArrayDeque::pop и вызов unlock на вернувшемся объекте.
6. SharedReentrantLock::lock при взятии помещается в статичную ConcurrentHashMap<Object, ReentrantLock>, чтобы синхронизация на одном и том же объекте возвращала один и тот же лок.
7. Во время вызова unlock перед фактическим освобождением лок пытается удалить себя из Map<Object, ReentrantLock>, если после освобождения holdCount будет равен нулю.